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En una movida que promete traer las ventajas de diseño asistido por ordenador (CAD) a los ingenieros genéticos, el primer modelo de computadora de una bacteria completa se ha producido en los EE.UU.. Esto significa que los investigadores pronto será capaces de modificar los modelos de genoma de un organismo en una pantalla de ordenador – o crear formas de vida artificiales – sin los riesgos de llevar a cabo la biología en los laboratorios de biotecnología segura.

El agente patógeno se llama Mycoplasma genitalium, una bacteria implicada en una serie de infecciones uretrales y vaginales. Según los investigadores de la Universidad de Stanford en California, debido a que tiene el genoma más pequeño de cualquier organismo vivo, con sólo 525 genes. Por el contrario, el patógeno popular de laboratorio E. coli tiene 4288 genes.

La modelación se llevó a cabo por el bioingeniero Markus Covert y sus colegas. Para obtener los datos en bruto para su modelo, llevó a cabo una revisión exhaustiva de la literatura – que abarca 900 artículos de investigación – para permitir que el programa modelara 1900 comportamientos observados experimentalmente y las interacciones moleculares que M. genitalium puede tomar parte en durante su ciclo de vida.

En términos de software, se encontraron con los comportamientos de 525 genes podrían ser descritos por 28 algoritmos, cada uno  rige el comportamiento de un módulo de software de modelado de un proceso biológico diferente. «Estos módulos se comunican entre sí después de cada paso de tiempo, para hacer un todo unificado que igualan en el mundo real el comportamiento de M. genitalium«, afirma el equipo de Stanford en un comunicado. Su investigación aparece en la revista Cell (doi: 10.1016/j.cell.2012.05.044).

Estos modelos en última instancia, darán a los biólogos la libertad de emprender «¿qué pasaría si» los escenarios más comunes en la ingeniería -el cambio de parámetros en el diseño del genoma, dicen, al igual que un ingeniero civil ajusta el ancho de tablero de un puente en una computadora para ver qué pasa. Además de ser experimentalmente útil, permitiendo organismos artificiales y formas de vida sintéticas que se creen virtualmente (sin daño a nadie), sino que también podría impulsar la seguridad de la biotecnología mediante la prevención de las creaciones accidentales de patógenos letales. En el año 2001, por ejemplo, investigadores en Australia accidentalmente crearon una cepa mortal de la viruela del ratón.

En un artículo de comentario en Cell, los sistemas de los biólogos Peter Freddolino y Saeed Tavazoie de la Universidad de Columbia dicen que esperan que el trabajo pronto se extenderá a los organismos de laboratorio de uso más común como la E. coli -, pero también advierten que la precisión de la técnica aún no se ha demostrado. No está claro, dicen, «qué tan bien los comportamientos generales se puede predecir a partir de una colección de parámetros obtenidos por separado», deducidas a partir de cientos de trabajos de investigación.

Pero el Institutos Nacionales de Salud de EE.UU., que financió el trabajo de modelado, está entusiasmado. Se cree que el modelo es un gran paso hacia la búsqueda de «nuevos enfoques para el diagnóstico y tratamiento de la enfermedad», dice James Anderson, director del programa.

Fuente: NewScientist